extratos vegetais e de cogumelos no controle de doenças de plantas

SCHWAN-ESTRADA KRF. 2009.Extratos
Extratosvegetais
vegetais ee de cogumelos no
no controle
controlede
dedoenças
doençasde
deplantas.
plantasHorticultura Brasileira 27: S4038S4045.
EXTRATOS VEGETAIS E DE COGUMELOS NO CONTROLE
DE DOENÇAS DE PLANTAS
Dra Kátia Regina Freitas Schwan-Estrada
(UEM -CCA, Maringá -PR)
INTRODUÇÃO
Com o incentivo à produtividade agrícola houve, simultaneamente, um aumento na
utilização de defensivos na agricultura visando ao controle de doenças, pragas e plantas
daninhas. O uso intensivo e indiscriminado destas substâncias tem causado diversos problemas
no meio ambiente como a contaminação de águas, solo, animais e alimentos; intoxicação de
agricultores; eliminação de microrganismos responsáveis pela degradação de matéria orgânica
ou de organismos utilizados em programas de controle biológico; e resistência de fitopatógenos,
pragas e plantas daninhas a certos defensivos, entre outros.
Visando minimizar os efeitos negativos do uso de pesticidas e aumentar a produção de
alimentos de melhor qualidade, propiciando assim o desenvolvimento de uma agricultura
alternativa e/ou sustentável, têm-se buscado novas medidas de proteção das plantas contra
as doenças. A agricultura alternativa preconiza o uso do controle alternativo de doenças de
plantas, que inclui o controle biológico e a indução de resistência em plantas (não são incluídos
nesse conceito o controle químico clássico e o melhoramento genético) (BETTIOL, 1991).
O controle biológico pode ser definido como o controle de um microrganismo através
da ação direta de um outro microrganismo antagônico, o qual pode atuar por meio de antibiose,
parasitismo, competição, predação ou hipovirulência (COOK & BAKER, 1983). A indução de
resistência e/ou resistência adquirida envolve a ativação de mecanismos de defesa latentes,
existentes nas plantas, em resposta ao tratamento com agentes bióticos ou abióticos
(HAMMERSCHMIDT & DANN, 1997). Esses mecanismos de resistência induzidos podem
ser estruturais, como papila, lignificação e tilose, ou bioquímicos, como o acúmulo de fitoalexinas
e de proteínas relacionadas à patogênese (como b-1,3 glucanase e quitinase degradadoras
da parede celular de fungos) (PASCHOLATI & LEITE, 1995). Essa ativação pode ser obtida
pelo tratamento com agentes bióticos (como microrganismos viáveis ou inativados)
(STANGARLIN & PASCHOLATI, 1994) ou abióticos, como ácido 2,6-dicloroisonicotínico
(HIJWEGWN et al., 1996) e derivados benzotiadiazólicos (CIBA, 1995). A proteção conferida
pelo tratamento é capaz de proteger a planta contra infecções subseqüentes por diferentes
patógenos (KUC, 1995) e mostra-se como uma estratégia potencial para o controle fitossanitário.
A indústria de defensivos já tem desenvolvido moléculas, não pesticidas, capazes de protegerem
uma cultura contra os patógenos causadores de doenças apenas pela indução dos mecanismos
de defesa da planta (ZADOKS, 1997).
A exploração da atividade biológica de compostos secundários presentes no extrato
bruto ou óleo essencial de plantas medicinais pode se constituir, ao lado da indução de
resistência, em mais uma forma potencial de controle alternativo de doenças em plantas
cultivadas.
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Extratos vegetais e de cogumelos no controle de doenças de plantas
ENSAIOS IN VITRO UTILIZANDO EXTRATOS VEGETAIS
Trabalhos desenvolvidos com extrato bruto aquoso (obtido por maceração, infusão ou
decocção) ou alcoólico (tintura ou maceração) e óleo essencial (e seu hidrolato), obtido a
partir de plantas medicinais da flora nativa, têm indicado o potencial das mesmas no controle
de fitopatógenos, tanto por sua ação fungitóxica direta, inibindo o crescimento micelial e a
germinação de conídios, quanto pela indução de fitoalexinas, indicando a presença de
composto(s) com característica de elicitor (es).
Dentre as plantas medicinais estudadas pelos Grupos de Pesquisa “Controle Alternativo
de doenças de plantas” (UEM - Maringá, PR) e “Controles Biológico e Alternativo em
Fitossanidade” (UNIOESTE - Marechal Candido Rondon, PR) pode-se citar: arruda (Ruta
graveolens); alho (Allium sativum); alecrim (Rosmarinus officinalis); alfavaca-cravo (Ocimum
gratissimum); alfavaca (O. basilicum); cânfora (Artemisia camphorata); carqueja (Baccharis
trimera); capim-limão (Cymbopogon citratus); cúrcuma (Curcuma longa); cavalinha (Equisetum
sp); eucalipto (Eucalyptus citriodora); erva cidreira brasileira (Lippia alba); gengibre (Zingiber
oficinallis); ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata); losna (Artemisia absinthium); mentrasto
(Ageratum conyzoides); mil-folhas (Achillea millefolium); palmarosa (Cymbopogon martinii);
rubim (Leonurus sibiricus) entre outras.
Estas plantas têm sido utilizadas para estudos de inibição de crescimento micelial,
esporulação e germinação de conídios de fungos fitopatogênicos in vitro (Rhizoctonia solani,
Sclerotium rolfsii, Sclerotinia sclerotiorum; Alternaria alternata, A. solani; Colletotrichum
gloeosporioides; C. lagenarium; C. sublineolum e Corynespora cassiicola entre outros); em
bioensaios para a indução de fitoalexinas em sorgo (deoxiantocianidinas) e soja (gliceolina);
na indução de resistência em pepino a Colletotrichum lagenarium e Corynespora cassiicola;
tomate com Alternaria solani e Oidium lycopersici bem como no tratamento de sementes de
trigo para controle de Bipolaris sorokiniana e tratamento pós-colheita de laranja, mamão,
morango, banana, maçã, goiaba, maracujá, pimentão e tomate.
CRESCIMENTO MICELIAL, ESPORULAÇÃO E GERMINAÇÃO DE CONÍDIOS
Ito et al. (2000) verificaram o efeito do extrato bruto aquoso (EBA) de Baccharis trimera
(carqueja) sobre o crescimento micelial de Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum e
Colletotrichum graminicola, utilizando concentrações de 1, 5, 10, 15, 20, 25 e 50 % em meio
batata-dextrose-ágar (BDA) e observaram que o extrato de carqueja inibiu em até 70 % e 40
% o crescimento micelial de C. graminicola e R. solani, respectivamente, mas foi pouco eficiente
para o controle de S. sclerotiorum. Fagan et al. (2000) estudaram o efeito dos EBAs das
plantas medicinais Laurus nobilis (louro) e Zingiber officinale (gengibre) no crescimento micelial
de A. solani, A. steviae e A. alternata, também utilizando concentrações de 5, 10, 15, 20, 25 e
50 % de EBA em meio de cultura BDA e verificaram a ação fungitóxica de ambos os extratos,
sob diferentes concentrações sendo que o EBA de Z. officinale apresentou cinco vezes mais
atividade tóxica aos fungos testados do que L. nobilis
Franzener et al. (2003) utilizaram EBA de Artemisia camphorata (cânfora), em diferentes
concentrações, autoclavado ou não, com ou sem adição de antioxidante (Na SO - 0,25%) para
2
3
o controle in vitro de Bipolaris sorokiniana do trigo e observaram que o EBA a 50% causou
inibição de 39% no crescimento micelial, sendo que 10% já inibiu completamente a esporulação.
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O EA não autoclavado inibiu 20% a germinação de esporos enquanto o EA autoclavado
não causou inibição, indicando a presença de compostos fungitóxicos termolábeis. A
incorporação de antioxidante ao EA favoreceu a inibição da germinação de esporos
Bonaldo et al. (2004) estudaram o potencial do EBA autoclavado e não autoclavado de
E. citriodora no controle alternativo in vitro de antracnose em pepino, nas concentrações de
0,1; 1; 5; 10; 15; 20 e 25% e verificaram que houve inibição total na germinação de esporos e
formação de apressórios de C. lagenarium em concentrações de 20% e 1% do EBA
autoclavado. Para o extrato não autoclavado houve 75% de inibição da germinação de esporos
em 25% do EBA e inibição total da formação de apressórios em 15% do EBA. O apressório é
uma estrutura necessária para penetração do patógeno no hospedeiro, de tal forma que a sua
ausência implica em redução da porcentagem de infecção. O EBA de folhas frescas de E.
citriodora, em concentrações acima de 20%, também foram eficientes para inibir em 100% o
crescimento micelial de Colletotrichum sublineolum, Phytophthora sp. e Sclerotium rolfsii, em
75% o de Rhizoctonia solani e em 45% o de Alternaria alternata em ensaios in vitro (BONALDO
et al., 2007).
Itako et al. (2008) testaram, in vitro, a fungitoxidade de EBAs de A. millefolium, A.
camphorata, C. citratus e R. officinalis contra Alternaria solani e verificaram que os EBAs não
inibiram o crescimento micelial, mas tiveram efeitos significativos na redução da esporulação
e da germinação de conídios, principalmente os EBAs de A. camphorata, C. citratus e R.
officinalis, a partir da concentração de 20% (Figura 1).
O uso de extratos aquosos ou alcoólicos também tem sido estudado no controle de
bacterioses tanto in vitro quanto in vivo. Como exemplo pode-se citar o trabalho realizado por
Kuhn et al. (2006) onde avaliaram o controle in vitro de X. axonopodis pv. manihotis mediante
o uso de extrato aquoso de quatro genótipos de cúrcuma provenientes de cultivos de JaboticabalSP, Mara Rosa-GO, Maringá-PR e Mercedes-PR. O extrato de cúrcuma causou inibição
completa do crescimento da bactéria na concentração de 10% para o material proveniente de
Mercedes, enquanto que para a cúrcuma de Jaboticabal houve controle total a 15% e de Mara
Rosa a 20%. A cúrcuma proveniente de Maringá não inibiu completamente o crescimento em
nenhuma das concentrações utilizadas. Vigo-Shultz et al. (2006) utilizaram a tintura etanólica
o
50 GL de Mikania glomerata (guaco) no controle de Xanthomonas campestris pv. campestris,
agente causal da podridão negra em couve-flor. Para isto avaliou-se o crescimento bacteriano
-1
em tubos de ensaio contendo 100, 250, 500 e 1000 mg L da tintura. A tintura etanólica
-1
promoveu inibição no crescimento bacteriano, a partir da concentração de 250 mg.L . Nas
-1
-1
concentrações de 500 mg.L e 1000 mg.L foram observadas, respectivamente, 24% e 38%
de inibição do crescimento bacteriano.
- Atividade biológica in vivo e indução de resistência
As pesquisas in vivo estão sendo direcionados para trabalhos nos patossistemas em
feijoeiro, soja, pepino, trigo, mandioca, banana e sementes de cereais, com o objetivo de
verificar a ocorrência de indução de resistência através do monitoramento da expressão dos
sintomas da doença, bem como, de outros mecanismos de defesa da planta hospedeira, como
a formação de papilas ou a síntese de proteínas relacionadas à patogênese.
Colpas (2002) verificou que a aplicação do EBA de Ocimum gratissimum, na
concentração de 10%, três dias antes da inoculação com Colletotrichum lagenarium, levou a
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Extratos vegetais e de cogumelos no controle de doenças de plantas
formação de papilas nas epidermes de hipocótilos de pepino coletadas 36 h após a inoculação.
Níveis de quitinase também foram evidenciados com tratamento com EBA, porém não foram
suficientes em conter o desenvolvimento da doença.
A atividade indutora de resistência por extratos de A. millefolium e C. citratus foi verificada
por Becker et al. (2002) contra mancha angular (Pseudomonas syringae pv. lachrymans) em
pepino em cultivo orgânico. A autora observou que o extrato de C. citratus, em concentrações
de 5% e 10% reduziu em média 36% a severidade, enquanto que para A. millefolium a redução
média foi de 34%, mesmos valores de proteção que o obtido pelo tratamento com calda
bordaleza.
Bonaldo et al. (2004), estudaram o potencial in vivo do extrato aquoso não autoclavado
de E. citriodora a 20% no controle de antracnose em pepino. Água e Bion foram utilizadas
como tratamentos controle. Baseado no parâmetro tamanho de lesão, os autores verificaram
que o tratamento com o extrato aquoso de E. citriodora, não autoclavado, foi capaz de induzir
resistência local em pepino contra C. lagenarium.
Vigo-Schultz (2006) com o objetivo de verificar o potencial de Mikania glomerata (guaco)
no controle da podridão negra em couve-flor causada por (Xanthomonas campestris pv.
o
campestris), tintura etanólica 50 GL dessa planta medicinal foi utilizada na indução de
resistência local ou sistêmica em plantas de couve-flor com 25 dias de idade, cultivadas em
vasos plásticos sob casa de vegetação, pela pulverização de tintura concomitantemente e três
dias antes da inoculação com o patógeno (água e calda bordaleza foram utilizadas como
controle); atividade de peroxidases em folhas tratadas e não tratadas de couve-flor com coletas
concomitantemente, 24, 48 e 72 horas após pulverização da tintura nas plantas e também,
após pulverização-inoculação. Observou-se redução da doença apenas em folhas tratadas
-1
com 100 e 500 mg.mL de tintura aplicada concomitantemente à inoculação, comportamento
semelhante à calda bordaleza indicando que a tintura de guaco atua através de atividade
antimicrobiana direta.
Becker et al. (2004) estudaram o potencial dos extratos de Rosmarinus officinalis
(alecrim), Cymbopogon citratus (capim-limão) e Curcuma longa (açafrão) para controle de
doenças de final de ciclo (Septoria glycines e Cercospora kikuchii) e oídio (Microsphaera
diffusa), em soja em condições de campo e verificaram que os extratos de C. citratus e C.
longa a 5% proporcionaram o mesmo nível de controle de DFC que o fungicida utilizado para
comparação. Já os extratos de C. citratus e R. officinalis a 5% e C. longa a 5 e 10% foram tão
eficientes quanto o fungicida no controle de oídio. O tratamento com curcumina a 50 mg/L
proporcionou peso total de sementes de soja 29% maior que o obtido com o tratamento padrão
com o fungicida pyraclostrobin + epoxiconazole (0,6 L p.c./ha).
Balbi-Penã et al. (2006b), verificaram que a curcumina e os extratos brutos de cúrcuma
a 1% e 10% apresentaram níveis de controle de pinta preta causada por A. solani em
tomateiro Bônus F1 similares ao tratamento com fungicida oxicloreto de cobre (1.100 mg do
i.a./L), mas inferior ao fungicida azoxystrobin (80 mg do i.a./L). O tratamento com acibenzolarS-Metil (25 mg do i.a./L) foi o menos eficiente na redução da área abaixo da curva de
progresso da doença não diferindo estatisticamente de cúrcuma 10% e curcumina 100 mg/
L. Não houve diferença estatística na produção comercial de tomate entre tratamentos e
somente o tratamento de curcumina 50 mg/L apresentou maior porcentagem de frutos grandes
em relação à testemunha.
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Rodrigues et al. (2007) estudaram o controle do mofo branco (Sclerotinia sclerotiorum)
em alface por extratos aquosos de Zingiber officinalis (gengibre) nas concentrações de 1%,
5%, 10%, 15%, 20% e 25%, e também pela massa de gengibre aplicada na base das plantas.
Os autores verificaram que a aplicação da massa de gengibre na base da planta aumentou a
atividade da enzima peroxidase e reduziu a incidência da doença. A presença de compostos
elicitores no EBA de gengibre foi observada pela indução das fitoalexinas deoxiantocianidinas
em sorgo e gliceolina em soja, que ocorreram de maneira dose-dependente. Estes resultados
indicam o potencial de uso de extratos aquosos de gengibre para o controle de S. sclerotiorum
em alface tanto pela atividade antimicrobiana direta quanto pela ativação de mecanismos de
defesa da planta.
Nos tratamentos pós-colheita Cruz (2003) avaliou o efeito de extratos vegetais em frutos
de maçã naturalmente infectados com Penicillium expansum, agente causal do mofo azul. Para
isto os frutos de maçã foram imersos em extratos cítricos e de Azadirachta indica a
concentrações de 0,5 e 1,0% (v/v), armazenados a temperatura ambiente (25 °C e 90% RH) e
analisados aos 21 dias após a aplicação dos tratamentos. Frutos tratados com água destilada
constituíram o tratamento controle.
Os valores mais altos de incidência (100%), severidade (99,98%) e a menor porcentagem
de controle de doença (4,56%) foi observado em frutos de maçã que constituíram o controle.
Todos os tratamentos exibiram efeito fungitóxico sobre P. expansum em frutos de maçã,
entretanto, os extratos de A. indica e cítrico, à concentração de 1,0%, proporcionaram um
controle de doença de 98,33% e 99,57%, respectivamente.
Carvalho et al. (2008) avaliaram o potencial fungitóxico das espécies Cymbopogon
citratus e C. martinii na proteção pós-colheita de pimentão cultivar Ikeda contra Colletotrichum
gloeosporioides.
Os frutos de pimentão foram inoculados com o patógeno e após dois dias tratados com
extratos a 10 e 20%, obtidos por irradiação em microondas. Os extratos não promoveram
controle da doença, embora tenha havido menor redução de massa de frutos no tratamento
com extrato de C. martinii a 10%.
Com cogumelos Arruda et al (2009) (no prelo) verificaram que extratos de Lentinula
edodes tiveram efeito sobre Microsphaera diffusa e também apontam para a ocorrência da
indução de resistência por parte dos extratos aquosos na ativação fitolaexina (gliceolina) in
vitro.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O cultivo orgânico, especialmente de plantas consideradas altamente dependentes do
uso de agrotóxicos, como morango, tomate, uva e café entre outras, tem aumentado nos últimos
anos, tanto no Brasil como em outros países, no que se refere à área cultivada, produção e
tecnologias “limpas ou ambientalmente corretas”. Assim, torna-se necessário o estudo de
medidas alternativas eficientes e viáveis que possam ser adotadas pelos agricultores que
optaram pelo sistema agroecológicos de cultivo tanto de olerícolas quanto de frutíferas. Ainda
há muito o que se pesquisar para entender desde a aplicabilidade quanto ao modo de ação
dos extratos vegetais e óleos essenciais para que os mesmos possam ser utilizados de maneira
eficiente no manejo integrado para o controle de doenças de plantas.
Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009
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Extratos vegetais e de cogumelos no controle de doenças de plantas
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S 4044
Extratos vegetais e de cogumelos no controle de doenças de plantas
Tabela 1. Efeito do extrato bruto aquoso de E.citriodora e Z.officinalis sobre o crescimento micelial (cm) de
Helminthosporium spp
Extrato Bruto
Aquoso (EBA)
E.citriodora
Z.officinalis
Testemunha
C.V(%)
1
Concentrações(%)
10
5
ns
(-)
(-)
20
40
(-)
(-)
6,575 a
ns
7,050 b
7,300
5,225 a
(-)
6,225 b
-
4,100 a
(-)
5,175 b
-
2,100 a
(-)
4,825 c
-
1,675 a
(-)
4,200 c
-
8,97
-
-
-
-
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste Tukey em nível de 5% de probabilidade.
Médias seguidas por (-) foram inferiores à testemunha absoluta, a 5% de probabilidade pelo teste Dunnett.
Ns - médias não diferem da testemunha absoluta a 5% de probabilidade pelo teste Dunnett.
Figura 1. Germinação (%) de conídios de Alternaria solani sob diferentes concentrações de extratos
brutos e (A) Artemisia camphorata, (B) Achillea millefolium (C) Cymbopogon citratus e (D) Rosmarinus
officinalis.
Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009
S 4045